Question

如图所示，小球在坚直向下的力F作用下，静止在弹簧上端，某时刻起将力F撤去，小球向上弹起，不计空气阻力，则从撤去力F开始到小球运动到最高点的过程中（ ）

A．小球的动能最大时弹簧的弹性势能最小
B．小球的机械能先增大后减小
C．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大
D．小球的动能与弹簧的弹性势能之和先增大后减小

Answer 1

【答案】分析：根据牛顿第二定律，判断小球加速度的变化，根据加速度方向和速度方向的关系判断小球速度的变化．弹簧的形变量越大，弹性势能越大，根据形变量判断弹性势能的变化．根据稭机械能守恒，分析能量的变化．
解答：解：A、在撤去F后，小球受到重力和弹簧的弹力，弹力先大于重力，加速度方向与速度方向相同，速度增大，后重力大于弹力，加速度方向与速度反向，速度逐渐减小．当两个力平衡的瞬间速度最大，小球的动能最大，由于此后小球继续上升，故此时弹簧的弹性势能不是最小．故A错误．
B、对于小球和弹簧的组成的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，由于弹簧的弹性势能不断减小，则小球的机械能不断增大．故B错误．
C、D根据系统的机械守恒得知，小球的重力势能、动能与弹簧的弹性势能之和保持不变，小球的动能先增大后减小，则小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大．故C正确．小球的重力势能不断增大，则小球的动能与弹簧的弹性势能之和不断减小．故D错误．
故选C
点评：解决本题的关键要分析小球的运动情况，再根据系统的机械能守恒进行判断．